Bài tập về Năng lượng điện. Công suất điện
Lý thuyết
1. Năng lượng và công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch
Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch
Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch với thời gian dòng điện chạy qua: A = UIt
Trong hệ SI, năng lượng có đơn vị là jun (J).
Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch
Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch là năng lượng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
Trong hệ SI, công suất có đơn vị là oát (W).
Trường hợp đoạn mạch là điện trở
Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R được xác định bởi:
Công suất toả nhiệt được xác định bởi:
2. Năng lượng và công suất của một nguồn điện
Sự biến đổi năng lượng trong một nguồn đang phát điện
Một phần năng lượng của nguồn phát ra dòng điện cung cấp cho mạch ngoài, phần còn lại chuyển thành nhiệt lượng toả ra bên trong nguồn.
Công suất tiêu thụ điện của mạch ngoài:
Năng lượng và công suất điện
Năng lượng toàn phần do nguồn điện sinh ra trên toàn mạch:
Công suất của nguồn điện:
Hiệu suất của nguồn điện:
Bài tập tự luyện
Câu 1: Trên bàn là có ghi 220V – 1100W. Khi bàn là này hoạt động bình thường thì nó có điện trở là bao nhiêu?
A. 0,2 Ω
B. 5 Ω
C. 44 Ω
D. 5500 Ω
→ Đáp án C
Câu 2: Trên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi 220V – 100W. Trên bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi 220V – 75W. Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất của đoạn mạch song song này.
A. 225W
B. 150W
C. 120W
D. 175W
Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1 và Đ2:
Mạch mắc song song nên:
Công suất của đoạn mạch:
→ Đáp án D
Câu 3: Trên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi 220V – 100W. Trên bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi 220V – 75W. Mắc hai bóng đèn nối tiếp với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này, cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường.
A. 86,8W
B. 33,3W
C. 66,7W
D. 85W
Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1 và Đ2:
Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp:
R = R1 + R2 = 484 + 645,3 = 1129,3 Ω
Cường độ dòng điện qua mạch:
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ1 và Đ2:
U1 = I.R1 = 0,195.484 = 94,38V
U2 = I.R2 = 0,195.645,3 = 125,83V
Công suất của đoạn mạch:
→ Đáp án A
Câu 4: Trên bóng đèn có ghi 220V – 75W
a) Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của bóng đèn (Xem điện trở của đèn phụ thuộc không đáng kể vào nhiệt độ).
b) Khi hiệu điện thế trên mạng điện bị sụt 10% thì công suất của đèn bị sụt bao nhiêu phần trăm.
c) Khi hiệu điện thế mắc vào đèn giảm đi n lần thì công suất tiêu thụ của nó tăng hay giảm bao nhiêu lần? Áp dụng trường hợp khi hiệu điện thế giữa hai đầu đèn giảm 3 lần thì công suất như thế nào?
a) Điện trở của đèn:
Cường độ dòng điện định mức của đèn:
b) Khi bị sụt 10% thì còn lại 90%:
U’ = 0,9.U = 0,9.220 = 198V
Công suất của đèn lúc đó: 
Độ sụt của công suất là: 
c) Khi hiệu điện thế là U thì: 
Khi hiệu điện thế giảm đi n lần: 
Khi hiệu điện thế giảm n lần thì công suất tiêu thụ giảm n2 lần.
Áp dụng khi hiệu điện thế giảm 3 lần: 
Vậy khi hiệu điện thế giảm 3 lần thì công suất tiêu thụ giảm 9 lần.
Câu 5: Trên bóng đèn có ghi 220V – 55W
a) Tính điện trở của bóng đèn khi nó hoạt động bình thường (Cho rằng điện trở của nó không phụ thuộc vào nhiệt độ).
b) Tính công suất tiêu thụ của bóng đèn khi sử dụng mạng điện có hiệu điện thế 200V. Khi đó bóng đèn hoạt động bình thường không? Có thể dùng cầu chì loại 0,6A cho bóng đèn này được không?
a) Điện trở của đèn khi đó:
b) Khi sử dụng mạng điện U = 200V
Công suất tiêu thụ của đèn: 
Ta thấy P = 45,5W < Pđm = 55W ⇒ Đèn sáng yếu hơn bình thường.
Cường độ dòng điện định mức của đèn: 
Vì Iđm = 0,25A < 0,6A nên không thể dùng cầu chì loại 0,6A để bảo vệ cho bóng đèn này được.
Câu 6: Công suất điện cho biết:
A. khả năng thực hiện công của dòng điện.
B. năng lượng của dòng điện.
C. lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.
D. mức độ mạnh – yếu của dòng điện.
Công suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.
→ Đáp án C
Câu 7: Công thức liên hệ công suất của dòng điện, cường độ dòng điện, trên một đoạn mạch giữa hai đầu có hiệu điện thế U là:
Công thức liên hệ công suất của dòng điện, cường độ dòng điện, trên một đoạn mạch giữa hai đầu có hiệu điện thế U là 
→ Đáp án A
Câu 8: Có hai điện trở R1 và R2 = 2R1 được mắc song song vào một hiệu điện thế không đổi. Công suất điện 
tương ứng trên hai điện trở này có mối quan hệ nào dưới đây?
Vì hai điện trở R1 và R2 được mắc song song vào một hiệu điện thế không đổi U nên ta có: U = U1 = U2
Công suất trên hai điện trở:
→ Đáp án C
Câu 9: Trên nhiều dụng cụ trong gia đình thường có ghi 220V và số oát (W). Số oát này có ý nghĩa gì?
A. Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với những hiệu điện thế nhỏ hơn 220V.
B. Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V.
C. Công mà dòng điện thực hiện trong một phút khi dụng cụ này được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V.
D. Điện năng mà dụng cụ tiêu thụ trong một giờ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V.
Số oát ghi trên dụng cụ điện có ý nghĩa công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V p>
→ Đáp án B
Câu 10: Trên bóng đèn có ghi 6V – 3W. Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có cường độ là:
A. 0,5A
B. 2A
C. 18A
D. 1,5A
→ Đáp án A
Bài 11: Trên nhiều dụng cụ điện trong gia đình thường có ghi 220V và số oát (W). Số oát này có ý nghĩa gì?
A. Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với những hiệu điện thế nhỏ hơn 220V
B. Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V
C. Công mà dòng điện thực hiện trong một phút khi dụng cụ này được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V
D. Điện năng mà dụng cụ tiêu thụ trong một giờ khi nó được sử dụng với đúng hiệu điện thế 220V
Lời giải
Số oát trên dụng cụ tiêu thụ điện có ý nghĩa công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng đúng với hiệu điện thế 220V
Đáp án: B
Bài 12: Trên bóng đèn có ghi (6V-3W ). Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có cường độ là:
A. 0,5 A
B. 2 A
C. 18 A
D. 1,5 A
Lời giải
Ta có:
+ Số chỉ trên bóng đèn cho biết hiệu điện thế định mức và công suất định mức:
+ Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có giá trị:
Đáp án: A
Bài 13: Một bóng đèn có ghi (220V - 60W) mắc vào một nguồn điện. Khi đó cường độ dòng điện qua đèn là 0,18A thì ta thấy đèn sáng:
A. bình thường
B. sáng yếu
C. sáng mạnh
D. không sáng
Lời giải
Ta có:
+ Số chỉ trên bóng đèn cho biết hiệu điện thế định mức và công suất định mức:
U = 220V, P = 60W
+ Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có giá trị:
=> Khi cường độ dòng điện qua đèn là 0,18A < I
=> Đèn sáng yếu hơn bình thường.
Đáp án: B
Bài 14: Bóng đèn ghi 12V- 100W. Tính điện trở của đèn
A. 2Ω
B. 7,23Ω
C. 1, 44Ω
D. 23Ω
Lời giải
Ta có:
+ U = 12V, P = 100W
+ Áp dụng biểu thức: 
Đáp án: C
Bài 15: Bóng đèn có điện trở 8Ω và cường độ dòng điện định mức là 2A. Tính công suất định mức của bóng đèn?
A. 32W
B. 16W
C. 4W
D. 0,5W
Lời giải
Công suất định mức của bóng đèn:
Đáp án: A
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
30 bài tập về Công thức Điện tích Điện trường (2024) có đáp án chi tiết nhất
